5G世界鏈條上的年輕人
開篇的話
嘴巴饞了吃辣條，大腦饞了來點(diǎn)啥？來點(diǎn)科學(xué)。
今天起，《》科學(xué)版跟大家見面了，這里的科學(xué)不再是一臉嚴(yán)肅的老爺爺、科學(xué)家的白大褂、讓人抓狂的公式，而是用“五顏六色”的試管，精心“烹制”而成的科學(xué)美食。
在這里，枯燥艱澀的科技將脫下高冷外衣，化身“萌科技”“身邊的科學(xué)”；在這里，我們可以做科學(xué)世界的追光者，徜徉在科學(xué)“咖啡館”，閱讀有趣有營養(yǎng)的科普文章，還可以“零距離”見證最前沿的科技進(jìn)展，身臨其境地感受科學(xué)突破“大爆炸”；對了，那些重大發(fā)現(xiàn)背后年輕的“第一作者”，頗具個(gè)性的“搖滾科學(xué)家”，也將成為這里的常客。
歡迎關(guān)注我們的微信公眾號來點(diǎn)科學(xué)(ID:zqbscience)，數(shù)理化學(xué)累了，看劇看膩了，都可以來這里嘗嘗另一番味道。線索可以塞到這里laidiankexue@163。
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編者按：
恐怕沒有哪一代人，比當(dāng)下的年輕人有更豐富的通信體驗(yàn)——玩過爺爺?shù)摹癇P機(jī)”；拿過爸爸的“大哥大”；打過表姐的“小靈通”；不能連WiFi的早期智能手機(jī)陪我們長大；然后在4G時(shí)代變成“低頭族”；如今，又走過了被稱為5G元年的2019年。
但第五代移動通信技術(shù)(5G)，不僅會改變?nèi)粘Ｍㄐ牛赡軙俺蔀橄耠娏Α⒄羝麢C(jī)一樣的通用技術(shù)”。有一群年輕人，處在5G產(chǎn)業(yè)鏈上的不同位置，有的研發(fā)芯片、有的檢測基站、有的研發(fā)手機(jī)、有的開發(fā)應(yīng)用……這些人一起努力，讓5G改變世界。
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做5G成了“厭氧型動物”
悶在“鐵房子”里也能走7000多步
沈少武(5G手機(jī)射頻開發(fā)總工程師)
80后沈少武參與了2G、3G、4G、5G手機(jī)研發(fā)的全過程，感覺“復(fù)雜程度提高了十幾倍”。他是中興5G手機(jī)射頻開發(fā)總工程師，傳說中的“厭氧型動物”，大家都尊稱他一聲“沈工”。
為了保證5G手機(jī)的信息傳輸能力，射頻工程師需要在手機(jī)電路板三分之一的面積上鋪設(shè)700多條無線電收發(fā)通道，而這個(gè)數(shù)字在4G時(shí)代是40條左右。要鋪設(shè)和調(diào)試好這些通道，沈少武80%的工作，都得在一間能屏蔽無線電干擾的“鐵房子”里完成——就像在集裝箱里一樣。
“一般人進(jìn)去兩個(gè)小時(shí)就覺得悶，我們習(xí)慣了，所以大家都說射頻工程師是厭氧型動物。”沈少武笑著說。工作在他看來就像“玩具”，他精力充沛到每天都想“玩”16個(gè)小時(shí)，就算悶在“鐵房子”里也能走7000多步。
和各種困難纏斗，他感覺其樂無窮。在研發(fā)5G手機(jī)的初期，沈少武遇到了大概率死機(jī)的情況：“有的能堅(jiān)持一兩天，有的只能開機(jī)一兩分鐘。我們反復(fù)測試也沒找出原因。”
后來有人總結(jié)出一個(gè)規(guī)律：凡是射頻工程師監(jiān)測的手機(jī)就能堅(jiān)持得更久一些。“可能是我們脾氣比較急，一死機(jī)就拔電池！”沈少武豪放地說。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，原來是有個(gè)bug只有斷電才能解決，大家一下找到了病根。
消除各種bug的過程，就是5G手機(jī)提速的血淚史。但在這個(gè)艱難的過程中，“沈工”越“玩”越“嗨”，因?yàn)樗摹肮ぷ骱屠硐敫叨绕鹾稀保瑴喩沓錆M“價(jià)值感、使命感、責(zé)任感”。他說：“我不僅是在為某一款產(chǎn)品而努力，也是在推動5G發(fā)展的進(jìn)程，為改變世界而努力。”
5G并非生來優(yōu)秀
4G與5G技術(shù)難度“不可同日而語”
徐皓(技術(shù)研發(fā)負(fù)責(zé)人)
作為高通(Qualcomm)中國區(qū)研發(fā)負(fù)責(zé)人，徐皓的2019年特別忙碌。他介紹：“《5G經(jīng)濟(jì)》報(bào)告認(rèn)為，5G將成為像電力、蒸汽機(jī)等一樣的通用技術(shù)，對社會的方方面面、各行各業(yè)產(chǎn)生影響。預(yù)計(jì)到2035年，5G將創(chuàng)造13.2萬億美元的產(chǎn)出。”
那會是一個(gè)怎樣的世界？徐皓認(rèn)為：未來5G幾乎將被所有行業(yè)使用，包括家用電子設(shè)備、工業(yè)機(jī)器、農(nóng)用機(jī)械、交通、醫(yī)療、教育，等等——手機(jī)在線游戲?qū)⒆兊脮乘瑹o比；無人機(jī)會監(jiān)控農(nóng)田生長；自動駕駛汽車之間能共享駕駛信息……總之，那將是一個(gè)更需要想象力的時(shí)代，因?yàn)椤?G和人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)的結(jié)合，將直接變革傳統(tǒng)行業(yè)，帶來新一輪發(fā)明和創(chuàng)新的浪潮”。
不過在感嘆5G能力的同時(shí)，徐皓更感到，4G與5G的技術(shù)難度“不可同日而語”。有人說，如果4G是通信界的“鄉(xiāng)間小道”，5G就是“高速立交”。5G將會支持更快的速率、更低的時(shí)延、更高的可靠性。比如，5G時(shí)代的峰值手機(jī)上網(wǎng)速率將會是4G時(shí)代的10倍。
但5G也不是生來就如此優(yōu)秀，“高速立交”有待建設(shè)者一磚一瓦來搭建，業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，5G的普及還有賴于全行業(yè)共同推進(jìn)。
“5G包含了一個(gè)龐大的產(chǎn)業(yè)鏈體系，涵蓋技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定、底層技術(shù)研發(fā)、芯片開發(fā)、網(wǎng)絡(luò)及基礎(chǔ)設(shè)施搭建、終端開發(fā)與制作、應(yīng)用及內(nèi)容生產(chǎn)等環(huán)節(jié)。芯片被譽(yù)為信息產(chǎn)業(yè)的基石，將是5G產(chǎn)業(yè)鏈中最重要的環(huán)節(jié)之一。”徐皓解釋道。
5G應(yīng)用先遣隊(duì)員
讓看病不再跑遠(yuǎn)路
李英忠 劉磊(5G遠(yuǎn)程醫(yī)療應(yīng)用產(chǎn)品實(shí)施人員)
李英忠不是技術(shù)研發(fā)人員，但技術(shù)想要落地又離不了他。他是中國電信北京公司的5G產(chǎn)品應(yīng)用及合作經(jīng)理，自稱“5G先遣隊(duì)員”。
“5G能做什么？怎么做？我們必須快速找到出路。”李英忠30歲出頭，做事思路很清晰，一見面就拿出一沓PPT，上面印著5G遠(yuǎn)程醫(yī)療項(xiàng)目的相關(guān)內(nèi)容。一同接受采訪的，還有該項(xiàng)目的網(wǎng)絡(luò)支撐負(fù)責(zé)人劉磊。
2019年6月6日，5G商用牌照正式發(fā)放；6月27日，李英忠、劉磊等人便將5G網(wǎng)絡(luò)接入了中國工程院院士、北京積水潭醫(yī)院院長田偉的骨科手術(shù)機(jī)器人，進(jìn)行遠(yuǎn)程手術(shù)。“當(dāng)天，田偉院長在北京，同時(shí)給位于浙江和山東的兩位病人實(shí)施了遠(yuǎn)程手術(shù)。從開始到縫合一共用了約兩個(gè)小時(shí)。”李英忠說。
從照片上看，北京這邊，田偉坐在麥克風(fēng)和電腦前；當(dāng)?shù)蒯t(yī)院，幾位醫(yī)生，以及機(jī)械臂等設(shè)備環(huán)繞著手術(shù)臺。手術(shù)期間，海量的高清視頻、醫(yī)療影像、機(jī)器人指令、人與人的語音交流，都化成數(shù)據(jù)由5G網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳輸。
為了盡早促成這個(gè)場景，李英忠和劉磊快速“惡補(bǔ)”了大量通信、醫(yī)療方面的知識，“5G改變社會，其中有一部分就是我們的責(zé)任”。李英忠相信，或許他們的努力，可以讓看病不再跑遠(yuǎn)路，比如像自己妻子一樣的孕婦，不用再跑到很遠(yuǎn)的大醫(yī)院去產(chǎn)檢。劉磊想象：“以后老人體檢也不用再艱難地趕到醫(yī)院，可能在家上個(gè)廁所，馬桶當(dāng)時(shí)就能出一份尿檢報(bào)告。”
5G芯片研發(fā)圈總是很神秘
將芯片處理速率提升10倍
劉先生(5G手機(jī)芯片研發(fā)工程師)
遠(yuǎn)程視頻采訪開始，神秘人劉先生出場——短發(fā)三七分、粗眉、長臉，戴黑色方框眼鏡，穿淺灰色連帽衛(wèi)衣，說話冷靜有耐心——看起來是一名偏內(nèi)向的理工直男。
作為紫光展銳5G手機(jī)芯片研發(fā)工程師，劉先生不能透露全名。5G芯片研發(fā)圈總是很神秘，一線芯片研發(fā)人員很少進(jìn)入公眾視野。好在劉先生初步滿足了大家的好奇心。
芯片是5G最重要的“建材”之一。“它就像人的大腦”，所有通信終端都需要芯片。劉先生說，在手機(jī)里，“指甲蓋大小”的芯片需要承擔(dān)許多重要任務(wù)，比如打游戲時(shí)渲染畫面、P圖時(shí)處理圖像、打電話時(shí)處理語音信息，等等。我們的手機(jī)體積之所以能越來越小、下載速度越來越快，都有賴于芯片的升級。
而面對5G，所有芯片研發(fā)人員都要解決的核心問題之一，就是把5G芯片的處理速率提升至4G時(shí)代的10倍。
“困難太多，而且不是那種一時(shí)半會兒就能解決的。”劉先生簡直一言難盡。
那到底是如何解決的？“這個(gè)……嗯……嗯……保密”。他不能說。他只能說，從26歲到30歲，整個(gè)研發(fā)過程就像打了一場艱難無比的游戲，“痛并快樂著”。
許多日日夜夜，他對著自己的電腦、儀表和各種檢測設(shè)備，默默良久，時(shí)不時(shí)對機(jī)器發(fā)出一些靈魂拷問：“為啥SNR(SIGNAL NOISE RATIO信噪比，即放大器的輸出信號的功率，與同時(shí)輸出的噪聲功率的比值，常常用分貝數(shù)表示。——編輯注)離預(yù)期差那么多……星座圖為啥有相位旋轉(zhuǎn)？”劉先生開玩笑說：“再不跟儀表說說話，就太孤獨(dú)了。”
2019年2月，劉先生參與研發(fā)的5G芯片終于面世，“就像游戲打通關(guān)了！”測試成功那一刻，他心滿意足地“癱”在了桌子上。
享受5G帶來的挑戰(zhàn)
“一天寫幾千行代碼很正常”
高揚(yáng)(5G基站射頻單元開發(fā)工程師)
高揚(yáng)稱得上是位硬核“女神”：相貌甜美可人，擅長滑雪和繪畫，會跳街舞和爵士，更是一名出類拔萃的程序員，發(fā)起狠來一天能敲6000行代碼。
高揚(yáng)就職于愛立信公司，承擔(dān)5G基站無線射頻單元的軟件開發(fā)工作。基站是發(fā)射網(wǎng)絡(luò)信號的設(shè)施，無線射頻單元可以看成基站的“引擎”。而她近一年來的主要工作，是搭建一個(gè)測試平臺，檢測“引擎”是否能同時(shí)帶動4G和5G網(wǎng)絡(luò)。她解釋說：“在5G時(shí)代的過渡期，4G和5G的兼容對于運(yùn)營商來說很重要。”
公司發(fā)布5G研發(fā)清單時(shí)，高揚(yáng)主動請纓加入這個(gè)項(xiàng)目。“因?yàn)楫?dāng)時(shí)準(zhǔn)備引進(jìn)一種新的理念來做這件事，我喜歡新的挑戰(zhàn)。”她說話像小貓一樣溫柔，實(shí)際上卻是心有猛虎。
好奇心和好勝心總是驅(qū)動著她，去學(xué)習(xí)新技術(shù)，去追趕比自己更厲害的人。如果說普通人主要是想擁抱5G創(chuàng)造的美好，高揚(yáng)則是享受5G帶來的挑戰(zhàn)。在她這兒，“一天寫幾千行代碼很正常”。
給5G點(diǎn)時(shí)間
把科幻變成現(xiàn)實(shí)，要5G還要創(chuàng)意
侯曉彤(“5G+冬奧”項(xiàng)目工作人員)
1993年出生的侯曉彤，一畢業(yè)就加入了北京聯(lián)通冬奧會辦公室，成為“5G+冬奧”項(xiàng)目的參與者。“我們同屆有300多人入職，但這個(gè)崗位只招兩人。我就拼一把吧！”侯曉彤高高的個(gè)子，長頭發(fā)，一笑眼睛就彎成月牙。
這份工作比她想象中要“燒腦”得多，她雖只有一方“格子間”，腦洞卻無限大，每天的時(shí)間被各種創(chuàng)新方案填滿。一想到各種5G+奧運(yùn)的可能性，她心里的小火苗就會立刻被點(diǎn)燃。
“就像科幻電影一樣，鋼鐵俠隨時(shí)隨地就能打開一個(gè)熒光屏，手在上面移來移去。”侯曉彤假裝面前出現(xiàn)一個(gè)屏幕，認(rèn)真地一邊比劃一邊說：“比如考慮5G網(wǎng)絡(luò)和奧運(yùn)的結(jié)合，我們可以設(shè)計(jì)一個(gè)‘混合現(xiàn)實(shí)’應(yīng)用，只要戴上眼鏡，教練和球員眼前就能出現(xiàn)同一片球場，推演一場虛擬比賽。”
侯曉彤認(rèn)為，5G網(wǎng)絡(luò)將是空氣一般的存在，是所有“奇跡”的源頭。“我們需要給5G點(diǎn)時(shí)間。”她相信，5G將會給社會帶來翻天覆地的變化。
記者 張茜 來源：
